《基于线圈电流的断路器机构性能诊断技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于线圈电流的断路器机构性能诊断技术（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、二 一九年六月 基于线圈电流的断路器机构性能诊断技术 1 EPTC 现场应用效果 三 目 录 二 推广计划 四 原理 结构及性能 一 应用背景 2 EPTC 一 应用背景 3 EPTC 一 应用背景 4 2019年4月国家电网公司下发 国网设备关于组织编制变电站专业 新技术 新设备 新装备应用试点 工作方案的通知 浙江 天津等8 省开展断路器动作特性在线监测技 术应用试点 EPTC 现场应用效果 三 目 录 推广计划 四 二 原理 结构及性能 5 一 应用背景 EPTC 二 原理 结构及性能 6 2341 1 脱扣装置 2 铁芯 3 线圈 4 复位弹簧 断路器分合闸线圈示意图 分合闸线圈是断路
2、器操作机 构中的第一级操作元件 其直 流控制回路的电流波形呈现的 特征会反映电磁铁 脱口装置 动作机构的情况 根据断路器机械动作过程 可以把直流控制回路的线圈电 流曲线划分为若干区域 每一 个区域都对应于机械动作的一 个过程 EPTC 二 原理 结构及性能 7 铁芯静止阶段 发出分闸命 令 T0 后 线圈两端上电 在时刻 T1 前 铁芯未动 电流按指数规律变化 T0T1 铁芯静止阶段铁芯开始运动 铁芯撞击掣子弯 板 铁芯顶开脱扣轴 后继续运动 辅助开关断开控 制电流 铁芯运动到最大 行程至分闸结束 EPTC 二 原理 结构及性能 8 T0T1 铁芯开始运动 当电流增加 到一定值时 T1时刻 电
3、磁力 超过阻力 铁芯开始运动 速度 逐渐增加 电磁铁气隙逐渐减小 可知电流也逐渐减小 T2 铁芯静止阶段铁芯开始运动 铁芯撞击掣子弯 板 铁芯顶开脱扣轴 后继续运动 辅助开关断开控 制电流 铁芯运动到最大 行程至分闸结束 EPTC 二 原理 结构及性能 9 T0T1 T2 铁芯撞击掣子弯板 T2时刻 铁芯撞击弯板 操动机构机械 部分开始运动 在发生撞击后 铁芯的运动需要克服自身重力 弹簧弹力及脱扣半轴的反作用力 铁芯的运动速度降低 电流出 现局部的增加 铁芯静止阶段铁芯开始运动 铁芯撞击掣子弯 板 铁芯顶开脱扣轴 后继续运动 辅助开关断开控 制电流 铁芯运动到最大 行程至分闸结束 T3 EPT
4、C 二 原理 结构及性能 10 T0T1 T2 铁芯顶开脱扣轴后继续运动 T3时刻 铁芯推动脱扣半轴转动 后 继续向前运动 由于脱扣半 轴的阻力减小 铁芯运动速度增 加 电流出现局部的减小 铁芯静止阶段铁芯开始运动 铁芯撞击掣子弯 板 铁芯顶开脱扣轴 后继续运动 辅助开关断开控 制电流 铁芯运动到最大 行程至分闸结束 T3T4 EPTC 二 原理 结构及性能 11 T0T1 T2 铁芯运动到最大行程 T4时 刻 铁芯达到最大行程并保持在 此位置 此时的电感为另一常数 电流按指数规律上升到稳态值 稳态值由电源电压和线圈内阻 决定 铁芯静止阶段铁芯开始运动 铁芯撞击掣子弯 板 铁芯顶开脱扣轴 后继
5、续运动 辅助开关断开控 制电流 铁芯运动到最大 行程至分闸结束 T3T4T5 EPTC 二 原理 结构及性能 12 铁芯静止阶段铁芯开始运动 铁芯撞击掣子弯 板 铁芯顶开脱扣轴 后继续运动 辅助开关断开控 制电流 铁芯运动到最大 行程至分闸结束 断开控制回路电流 T5时 刻 辅助触点断开控制回路电流 铁芯在复位弹簧的作用下复归 到起始位置 T0T1 T2 T3T4T5 EPTC 二 原理 结构及性能 13 典型图谱 分闸线圈匝间短路机构动作速度降低辅助开关切换不良 正常 异常 正常 异常 异常 EPTC 目 录 推广计划 四 三 现场应用效果 14 一 应用背景 二 原理 结构及性能 EPTC
6、 三 现场应用效果 应用模式概述 15 在线监测 在线评估 数据支撑 检修决策 停电处置 停电检修 EPTC 三 现场应用效果 技术应用方式 16 离线检测 现场试验服务 检测断路器动作特 性 排查故障隐患 降低断路器拒 动误动风险 应用场景 u断路器交接试验 u断路器检修试验 u断路器防拒动试验 检测仪器 相关附件 EPTC 三 现场应用效果 技术应用模式 17 在线监测 断路器动作特性在线监测装置 健康记 录仪 应用场景 在线监测与评估断路器机构健康状态 应用价值 可在线监测和评估断路器机构健康状态 辅助或替代人工检测 提高设备维护 效率 数据中心 监测装置 EPTC 三 现场应用效果 技
7、术应用模式 18 断路器 光纤或以太网 动作特性 在线监测装置 交换机 安全数据及应用服务中心 Web端应用和维护手机端应用 综合数据网 离离离离线线线线数数数数据据据据导导导导入入入入 在在线线监监测测与与健健康康管管理理系系统统 通通过过在在线线监监测测装装置置 实实时时采采集集机机构构特特性性及及动动作作特特性性 数数据据 自自动动分分析析各各项项特特征征指指标标 自自动动评评估估断断路路器器机机 构构健健康康状状态态 并并推推送送给给相相关关运运维维人人员员 EPTC 三 现场应用效果 应用情况及成效 19 国网冀北电力有限公司自2014开始推广应用该项测试技术 于2015年 制定 高
8、压交流断路器分合闸线圈电流波形检测现场实施导则 规定各 运维单位按周期规范开展测试 1 新型断路器设备交接试验时 必须开展线圈电流测试与指纹库录 入工作 由运维单位完成 2 110kV及以上断路器计划停电检修工作时 必须提前将线圈电流 传感器卡接至分 合闸操作回路 断路器进行首次分闸操作时即记录分闸 线圈电流波形 并在指纹库中与该型号断路器标准图谱特征值比对 当特 征数值超过变化10 时应进行分析 EPTC 三 现场应用效果 应用情况及成效 20 2017 2018年我公司配合冀北检修公司下属各分公司在辖 区7个变电站加装断路器机械特性监测装置 共监测断路器83台 使用监测装置159台 涵盖1
9、0kV 35kV 110kV 220kV 500kV五个电压等级 断路器涉及西开 平高 如高 西门子 ABB等9个国内 外厂家 共13个型号 EPTC 三 现场应用效果 应用情况及成效 21 本次数据收集可以看出大部分断路器运行情况良好 但有26台断路器存在不 同程度隐患和缺陷 其中 存在隐患和缺陷 31 正常 69 平高共发现4台 其中LW10B 252JCYTX 发现2台 LW10B 252W发现1台 存在 两种缺陷 LW34C 40 5发现1台 西门子共发现2台 型号为3AP1F1 北开共发现3台 型号为ZFW31 126 西安宝光共发现11台 型号为KYN36A 12V 泰开共发现2台
10、 CT 14发现1台 LW8 35发现1台 ABB发现5台 型号为LTB145D1 B EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 1 辅助开关切除电流时存在打火 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 2 分闸铁芯启动卡涩 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 3 合闸铁芯启动卡涩 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 4 分合闸脱扣位置一致性差 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 5 分闸速度下降趋势劣化 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 6 控制回路端子虚接 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 7 脱扣器卡涩 EPTC 三 现场应用效果 应用分析
11、20例 8 电磁铁运动距离过小 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 9 电磁阀阀芯卡涩电磁阀阀芯卡涩 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 10 辅助开关切除过早 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 11 脱扣器卡涩导致线圈烧毁 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 12 合闸保持与分闸挚子运动配合不稳定导致合后即分 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 13 弹簧疲软 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 14 合闸行程不到位 合闸行程不到位 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 15 分闸行程不到位 分闸行程不到位 EPTC 三 现场应用效果
12、应用分析20例 16 换向阀卡涩 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 17 传动机构缺陷导致三相合闸不同期 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 18 三相合闸不同期三相合闸不同期 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 19 电磁换向阀变形导致的开关跳跃 EPTC 三 现场应用效果 应用分析20例 20 辅助开关拉弧 EPTC 现场应用效果 三 目 录 四 推广计划 42 一 应用背景 二 原理 结构及性能 EPTC 四 推广计划 43 技术优势 试验技术精益化 采用分合闸线圈电流检测技术 波形分析 技术 提前发现潜在缺陷 运维试验自动化 采用在线监测方式替代人工停电试验
13、解 放大量人力资源 提供试验评测效率 检修决策数字化 量化断路器健康状态 检修活动更精准 更有针对性 检修措施智能化 通过不断自我更新的专家库 使断路器故 障诊断 定位 定性 处置措施智能化 降低检修技术门槛 EPTC 四 推广计划 44 1 量化断路器动作特性评估指标 规范化状态评价方法 2 试点在线监测在线评估 辅助检修决策 停电处置停电检修 的应用方式 3 建立技术应用生态环境 服务断路器生产 销售 采购 建 设 运行 维护 管理全业务环节 连接断路器制造商 拥有方 使 用方 维护方 评测方全业务生态 服务国网公司提出 三型两网 世界一流 的战略目标 推广计划 EPTC 谢谢 45 徐党国 国网冀北电科院 13641095227 Xu dangguo EPTC
